DE69330151T2 - Verbesserte Regelung der elektronischen Verschlusszeit in einer Videokamera - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine elektronische Blendensteuerschaltung für eine CCD-Videokamera (mit einer ladungsgekoppelten Einrichtung). Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich eine elektronische Blendensteuerschaltung, in der ein Mittelwert eines Videosignals auf der Grundlage von Signalladungen, die in einer Vielzahl von Pixeln einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung akkumuliert und anschließend übertragen worden sind, ermittelt wird, wobei ein ermittelter Wert des Mittelwertes des Videosignals und ein Vergleichs-Referenzwert miteinander durch eine oder eine Vielzahl von Vergleichsschaltungen verglichen werden, um einen Bereich aus einer Vielzahl von separaten Bereichen zu ermitteln, der aus der Aufteilung eines Maximalwertes und eines Minimalwertes resultiert, dem der ermittelte Wert zugehörig ist, und wobei eine Zeit, mit der ein Verschlussimpuls für eine Entladung der Signalladungen von den entsprechenden Pixeln der Festkörper-Abbildungseinrichtung abgegeben wird, auf der Grundlage eines ermittelten Ergebnisses gesteuert wird, um dadurch eine Signalladungsakkumulationszeitspanne des jeweiligen Pixels zu steuern.
• Herkömmliche Festkörper-Abbildungssensoren, beispielsweise CCD-Festkörper-Bildsensoren, sind so ausgelegt, dass eine in jedem der fotoelektrischen Wandlerelemente angesammelte Signalladung in der Festkörper-Abbildungseinrichtung zu einem Überlauf-Drainbereich oder zu einer Halbleitersubstratseite durch Abgabe eines Verschlussimpulses abgeleitet wird. Eine Belichtungszeit eines derartigen Festkörper-Bildsensors kann dadurch geändert werden, dass eine Ladungsakkumulationszeit innerhalb einer Teilbildperiode durch die Abgabe des Verschlussimpulses eingestellt wird.
• Die Ladungsakkumulationszeit wird durch den Verschlussimpuls in der Einheit von 1H gesteuert (H ist die Horizontal- Periode), da eine Zeitspanne, zu der der Verschlussimpuls abgegeben wird, auf eine Horizontal-Austastperiode beschränkt ist. Die Abgabezeit des Verschlussimpulses ist auf die Horizontal-Austastperiode beschränkt, um die Einführung einer Störung in ein Videosignal zu vermeiden.
• Eine Videokamera, die eine solche Festkörper-Abbildungsvorrichtung verwendet, nutzt in effektiver Weise eine solche elektronische Verschlussfunktion zur Steuerung ihrer Blende.
• Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt eine konventionelle elektronische Blendensteuerschaltung. Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung herangezogen wird.
• In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Linse bezeichnet, mit 2 ist eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung bezeichnet, mit 3 ist eine Abtast- und Halteschaltung (S/H) bezeichnet, die ein Ausgangssignal von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 abtastet und festhält. Mit 4 ist eine automatische Verstärkungssteuerschaltung AGC bezeichnet, mit 5 ist eine Gamma-Korrekturschaltung bezeichnet, mit 6 ist eine Weißpegel-Abkappschaltung bzw. -Begrenzungsschaltung bezeichnet, und mit 7 ist eine Klemmschaltung bezeichnet.
• In der betreffenden Zeichnungsfigur ist ein Beispiel einer konventionellen elektronischen Blendensteuerschaltung veranschaulicht, die in Fig. 1 generell mit dem Bezugszeichen 8a bezeichnet ist. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, umfaßt die elektronische Blendensteuerschaltung 8a ein Tiefpassfilter (LPF) 9, welches das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 3 integriert, Vergleichsschaltungen 10a, 10b und eine Verschlusssteuerschaltung 11.
• Das Tiefpassfilter 9 ist imstande, eine Helligkeit (mittlere Helligkeit) des gesamten Bildschirms durch Integrieren des Ausgangssignals der Abtast- und Halteschaltung 3 zu ermitteln. Die Vergleichsschaltungen 10a und 10b sind imstande, durch Vergleich eines ermittelten Wertes einer derartigen Helligkeit mit unterschiedlichen Referenzwerten V1, V2 zu bestimmen, ob der ermittelte Wert größer als der Referenzwert V1 ist, ob der ermittelte Wert zwischen die Referenzwerte V1 und V2 fällt oder ob der ermittelte Wert kleiner ist als der Referenzwert V2. Die Verschlusssteuerschaltung 11 ist imstande, eine Verschlussgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 höher ist als der Referenzwert V1, und sie ist imstande, die Verschlussgeschwindigkeit zu verringern, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 niedriger ist als der Referenzwert V2. Wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 niedriger ist als der Referenzwert V1 und höher ist als der Referenzwert V2 wird die Verschlussgeschwindigkeit nicht geändert.
• In Fig. 2 bezeichnet das Bezugssymbol VBLK ein Vertikal- Austastsignal. Mit XSG1 ist ein Lese- bzw. Auslesesignal (ROG) bezeichnet, mit HD ist ein Horizontal-Synchronisiersignal bezeichnet und mit Xsub(1) bis Xsub(n) sind Verschlussimpulse bezeichnet, die kennzeichnend sind für Entladungsbefehle bei den entsprechenden Beispielen, die später beschrieben werden.
• Die Belichtungszeit der Festkörper-Abbildungsvorrichtung ist im Falle des Verschlussimpulses Xsub(1) am längsten, und sie kann in der Einheit der Horizontal-Periode geändert werden, wie mit Xsub(2), Xsub(3), Xsub(4), ... Die Belichtungszeit deckt die Zeitspanne vom Beginn eines Zeitpunkts, zu dem ein Endimpuls der Verschlussimpulse, die je Horizontal-Periode nach dem Auslesesignal XSG(1) erzeugt worden sind, bis zu einem Zeitpunkt ab, zu dem das nächste Auslesesignal XSG1 erzeugt wird. Sodann wird beim Stand der Technik die Erzeugung des Verschlussimpulses während der Vertikal-Austastperiode verhindert. Deshalb beträgt die Verschlusszeit 1/1500 Sekunden, wenn die Blende am größten gemacht ist, und ein dynamischer Blendenbereich fällt beim Stand der Technik in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/1500 Sekunden.
• Unterdessen fällt beim Stand der Technik, wie oben beschrieben, der Blendendynamikbereich in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/1500 Sekunden. Eine Forderung nach Erweiterung des Blendendynamikbereichs kann indessen beim Stand der Technik nicht erfüllt werden. Falls der Blendendynamikbereich erweitert wird, wenn die Intensität des auf die Festkörper- Abbildungsvorrichtung abgestrahlten Lichts hoch ist, dann tritt ein sogenanntes Nachlaufen in dem Blendensteuerbetrieb auf. Dieses Nachlaufen wird nachstehend näher beschrieben.
• Während die elektronische Blendensteuerschaltung den Verschluss so steuert, dass ein Mittelwert des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung konstant wird, falls eine Breite, in der das Ausgangssignal durch die Steuerung der Belichtungszeit geändert wird, größer ist als eine Breite der Totzone des Blendensteuersystems, dann ist es unvermeidbar, dass der Nachlauf auftritt. Je kürzer die Belichtungszeit wird, umso stärker wird der Pegel des Ausgangssignals der Festkörper-Abbildungsvorrichtung pro Änderung der Belichtungszeit eines Schritts geändert. Falls die Intensität des auf die Festkörper-Abbildungsvorrichtung abgestrahlten Lichts stärker ist, tritt demgemäß der Nachlauf auf.
• Der Verschlussimpuls Xsub(1), wie er in Fig. 2 veranschaulicht ist, wird als Beispiel beschrieben. In diesem Falle ist eine Rate, mit der die Belichtungszeit geändert wird, wenn die Belichtungszeit um eine Einheitszeit verringert wird, das heißt bei einer Verschluss-Verstärkungsdifferenz {[Belichtungszeit (1) - Belichtungszeit (2)] /Belichtungszeit (1)} sehr klein ist.
• Wenn die Belichtungszeit sehr kurz wird, das heißt nahezu 1/1500 Sekunden beträgt, dann wird jedoch der Nenner der Verschluss-Verstärkungsdifferenz = [Belichtungszeit (n) - Belichtungszeit (n+1)J /Belichtungszeit (n), was die Gleichung zur Erzielung der Verschluss-Verstärkungsdifferenz ist, sehr klein, während sein Zähler konstant ist (das heißt 1H). Ein Verhältnis zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenzen wird zu etwa 10 : 1.
• Da die Frequenz von 1H gegeben ist mit 15734 Hz und damit die Zeiteinheit, in der die Belichtungszeit geändert werden kann, 1/15734 Sekunden beträgt, beträgt eine Zeit, während der das Auslesesignal SSG1 auftritt, nachdem die Austastperiode begonnen wurde (diese Zeit ist nahezu gleich der maximalen Belichtungszeit beim Stand der Technik), 1/1500 Sekunden. Falls das Ausgangssignal von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung dadurch erheblich geändert wird, dass die Belichtungszeit um eine Einheitszeit, wie oben beschrieben, verschoben wird, tritt sodann unvermeidbar der Nachlauf auf. Als Ergebnis wird die Verschluss-Verstärkungsdifferenz unmittelbar nach Beendigung der Vertikal-Austastperiode ein Maximum. Um das Auftreten des Nachlaufens sogar in dem Fall zu vermeiden, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz ein Maximum ist (im wesentlichen 10%), ist beim Stand der Technik eine Totzonenbreite festgelegt. Falls beabsichtigt ist, dass der Verschlussimpuls sogar in der Vertikal-Austastperiode auftritt, um den dynamischen Bereich zu erweitern, wird jedoch die Verschluss- Verstärkungsdifferenz eine erhebliche Größe annehmen, da die Frequenz des Verschlussimpulses konstant auf 15734 Hz festgelegt ist. Deshalb tritt der Nachlauf auf.
• Aus diesem Grunde ist die konventionelle maximale Verschlussgeschwindigkeit auf 1/1500 Sekunden begrenzt, und der Blendendynamikbereich ist auf einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/1500 Sekunden beschränkt.
• Um den Nachlauf zu vermeiden, ist beim Stand der Technik eine Totzone festgelegt, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Um genauer zu sein werden als Referenzwert, der herangezogen wird, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 mit dem Referenzwert verglichen wird, zwei Referenzwerte festgelegt, das heißt ein oberer Referenzwert V1 und ein unterer Referenzwert V2. Falls das Ausgangssignal von dem Tiefpassfilter 9 höher ist als der obere Referenzwert V1, dann wird die Verschlussgeschwindigkeit erhöht. Falls das Ausgangssignal von dem Tiefpassfilter 9 niedriger ist als der untere Referenzwert V2, dann wird die Verschlussgeschwindigkeit verringert. Falls das Ausgangssignal von dem Tiefpassfilter 9 zwischen den Referenzwerten V1 und V2 liegt, wird die Verschlussgeschwindigkeit nicht geändert. Damit ist die Totzone festgelegt.
• Die Breite der Totzone, das heißt V1 - V2 ist unabhängig von der Dauer der Ladungsakkumulationszeit konstant gemacht. Speziell ist die Breite der Totzone auf einen Wert festgelegt, der angemessen ist mit dem Maximalwert der Verschluss- Verstärkungsdifferenz in der Vertikal-Abtastperiode, was bedeutet, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz (10%) vorgesehen ist, unmittelbar bevor die Vertikal-Austastperiode begonnen wird.
• In der konventionellen elektronischen Blendensteuerschaltung ist die Breite der Totzone unabhängig von der Dauer der Ladungsakkumulationszeit festgelegt. Dabei tritt dann das Problem auf, dass die Empfindlichkeit im Blendensteuerbetrieb unnötigerweise vermindert ist, wenn die Ladungsakkumulationszeit stärker verringert ist.
• Dies heißt, dass die Totzonenbreite entsprechend der Zunahme der Verschluss-Verstärkungsdifferenz vergrößert werden muß oder dass sonst der Nachlauf auftritt. Folglich ist es unvermeidbar, dass die Totzonenbreite in dem Verhältnis vergrößert wird, in dem die Verschluss-Verstärkungsdifferenz groß ist, das heißt die Ladungsakkumulationszeit kurz ist.
• Die Totzonenbreite könnte schmal sein, falls die Verschluss- Verstärkungsdifferenz klein ist. Beim Stand der Technik ist jedoch die Totzonenbreite entsprechend dem Maximalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenz breit gemacht, und die Totzonenbreite ist unnötigerweise in dem Verhältnis breit, in dem die Verschluss-Verstärkungsdifferenz klein ist.
• Falls die Totzonenbreite unnötigerweise breit ist, ist die Empfindlichkeit nutzlos abgesenkt, was unvermeidbar die Erzeugung eines großen Fehlers im Pegel des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung hervorruft. Der Grund hierfür liegt in folgendem. Obwohl die Totzone die Breite aufweist, ist es üblich, dass ein Zielwert des Ausgangssignalpegels der Festkörper-Abbildungsvorrichtung, das heißt ein idealer konvergierender Wert ein zentraler bzw. mittlerer Wert zwischen dem oberen Referenzwert V1 und dem unteren Referenzwert V2 ist. Daneben kann die Blende im Bereich der Totzone nicht gesteuert werden. Es gibt dann die Möglichkeit, dass das Ausgangssignal von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung auf einen relativ großen Pegel weg vom Zielwert festgelegt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Totzonenbreite auch als Fehlerbereich dient, so dass dann, wenn die Totzonenbreite unnötigerweise erweitert ist, unvermeidbar der Fehlerbereich in unnötiger Weise erweitert ist. Deshalb muß der Pegel des Videosignals durch die nachfolgende automatische Verstärkungssteuerschaltung (AGC) 4 konstant gehalten werden, und die AGC-Schaltung 4 ist mit hohem Wirkungsgrad für die konventionelle Blendensteuerschaltung unerläßlich.
• Ferner wird gemäß der konventionellen elektronischen Blendensteuerschaltung die Blende dadurch gesteuert, dass die Belichtungszeit um eine Horizontal-Periode jeweils während der Vertikal-Abtastperiode verkleinert oder vergrößert wird. Dabei taucht dann das Problem auf, dass eine optimale Belichtung mit einer Menge bzw. Fülle an Zeit realisiert ist, das heißt, dass eine Ansprechzeit niedrig ist.
• Speziell der Bereich, in welchem die Blende in der Vertikal- Abtastperiode gesteuert werden kann, fällt in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/1500 Sekunden, wobei etwa 254 Stufen bzw. Schritte in dem obigen steuerbaren Blendenbereich enthalten sind. Falls beabsichtigt ist, die Belichtungszeit vom einen Ende zum anderen Ende eines derartigen steuerbaren Blendenbereichs zu ändern, dann werden lediglich 60 Schritte bzw. Stufen pro Sekunde geändert. Deshalb dauert es etwa 4,2 Sekunden, um die optimale Blende zu erreichen. Dies heißt, dass die Blende bei Dunkelheit nicht nennenswert um einen Schritt bzw. eine Stufe geändert wird und dass die Ansprechgeschwindigkeit sehr niedrig wird.
• Die vorliegende Erfindung ist daher mit der Bereitstellung einer verbesserten elektronischen Blendensteuerschaltung befaßt, in der die oder zumindest einige der zuvor erwähnten Mängel und Nachteile, die mit dem Stand der Technik verknüpft sind, vermindert oder eliminiert werden können.
• Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung einer elektronischen Blendensteuerschaltung, in der vorzugsweise ein Fehlerbereich, der benutzt wird, wenn eine elektronische Blende gesteuert wird, in Abhängigkeit von einer Ladungsakkumulationszeit, während der kein Nachlaufen erfolgt, verringert bzw. schmaler gemacht werden kann.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Bereitstellung einer elektronischen Blendensteuerschaltung, in der eine Ansprechgeschwindigkeit eventuell gesteigert werden kann.
• Das US-Patent US-A-5.040.070 offenbart eine Videokamera umfassend eine Bildabtastvorrichtung zur Abtastung eines einfallenden Lichtes und zur Erzeugung von Ladungen sowie zur Abgabe eines den betreffenden Ladungen entsprechenden Ausgangssignals, erste und zweite Komparatoren für einen Vergleich eines Gleichspannungspegels des betreffenden Ausgangssignals mit oberen und unteren Pegeln zur Erzeugung von Vergleichs-Ausgangssignalen und eine Belichtungszeit-Steuereinrichtung für die Aufnahme der betreffenden Vergleichs- Ausgangssignale und zur Steuerung einer Belichtungszeit der genannten Bildabtastvorrichtung in Übereinstimmung mit den genannten Vergleichs-Ausgangssignalen. Dabei wird die genannte Bildabtastvorrichtung so betrieben, dass die genannten Ladungen akkumuliert werden, und die genannte Belichtungszeit- Steuereinrichtung wird so betrieben, dass die Belichtungszeit durch Einstellen einer Ladungsakkumulationszeit der genannten Bildabtastvorrichtung gesteuert wird.
• Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Videokamera bereit, wie sie im unmittelbar vorhergehenden Abschnitt angegeben ist, wobei diese Videokamera dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Referenzpegel veränderbar sind und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zur Steuerung der betreffenden oberen und unteren Referenzpegel entsprechend einer Dauer der genannten Belichtungszeit, derart, dass eine Differenz zwischen den betreffenden oberen und unteren Referenzpegeln zunimmt, wenn die Belichtungszeit kürzer wird.
• In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0.387.817 ist eine Videokamera angegeben, umfassend eine Bildabtastvorrichtung zur Abtastung eines einfallenden Lichtes und zur Erzeugung von Ladungen sowie zur Abgabe eines den betreffenden Ladungen entsprechenden Ausgangssignals, erste, zweite, dritte und vierte Komparatoren für einen Vergleich eines Gleichspannungspegels des genannten Ausgangssignals mit ersten, zweiten, dritten und vierten Referenzpegeln von einem hohen Pegel bis zu einem niedrigen Pegel für die Erzeugung von Vergleichs-Ausgangssignalen und eine Belichtungszeit-Steuereinrichtung für die Aufnahme der betreffenden Vergleichs- Ausgangssignale und zur Steuerung der Belichtungszeit der genannten Bildabtastvorrichtung in Übereinstimmung mit den betreffenden Vergleichs-Ausgangssignalen. Dabei wird die genannte Bildabtastvorrichtung so betrieben, dass die genannten Ladungen akkumuliert werden, und die genannte Belichtungszeit-Steuereinrichtung wird so betrieben, dass die genannte Belichtungszeit durch Einstellen einer Ladungsakkumulationszeit der genannten Bildabtastvorrichtung gesteuert wird.
• Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Videokamera geschaffen, wie sie im unmittelbar vorhergehenden Abschnitt angegeben ist. Diese Videokamera ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist zur Steuerung eines Änderungsintervalls der genannten Belichtungszeit entsprechend den genannten Vergleichs-Ausgangssignalen, derart, dass die betreffende Belichtungszeit mit einer ersten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals höher ist als der genannte erste Pegel, dass die betreffende Belichtungszeit mit einer zweiten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals zwischen den ersten und zweiten Referenz-pegeln liegt, dass die genannte Belichtungszeit mit einer dritten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals zwischen den dritten und vierten Referenz-pegeln liegt, und dass die betreffende Belichtungszeit mit einer vierten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals niedriger ist als der genannte vierte Pegel,
• dass die genannte erste Rate höher ist als die genannte zweite Rate,
• dass die genannte vierte Rate höher ist als die genannte dritte Rate,
• dass die genannte vierte Rate gleich der genannten ersten Rate ist
• und dass die genannte dritte Rate gleich der genannten zweiten Rate ist.
• Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend im einzelnen anhand von veranschaulichenden und nicht beschränkenden Beispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer konventionellen elektronischen Blendensteuerschaltung,
• Fig. 2 ein Zeitdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten konventionellen Blendensteuerschaltung herangezogen wird,
• Fig. 3 ein schematisches Diagramm, welches zur Erläuterung einer Totzone herangezogen wird,
• Fig. 4 in einem Blockdiagramm eine elektronische Blendensteuerschaltung,
• Fig. 5 ein Zeitdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung herangezogen wird,
• Fig. 6 in einem Blockdiagramm eine elektronische Blendensteuerschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 7 ein Zeitdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung herangezogen wird,
• Fig. 8 ein schematisches Diagramm, welches eine Totzone veranschaulicht und auf das im Zuge der Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung Bezug genommen wird,
• Fig. 9 in einem Blockdiagramm eine elektronische Blendensteuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
• Fig. 10 ein Zeitdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 9 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung herangezogen wird.
• Während die in Fig. 4 und 5 dargestellte elektronische Blendensteuerschaltung spezifische Eigenschaften bzw. Merkmale aufweist, die verschieden sind von jenen der in Fig. 1 und 2 dargestellten konventionellen elektronischen Blendensteuerschaltung, sind gemeinsame Elemente und Einzelteile bereits im einleitenden Teil beschrieben worden und brauchen hier nicht beschrieben zu werden. Lediglich die unterschiedlichen Elemente und Einzelteile werden nachstehend beschrieben, bei denen entsprechende Bezugszeichen verwendet sind, um dieselben oder entsprechenden Einzelteile in den verschiedenen Ansichten zu identifizieren.
• Wie in Fig. 4 veranschaulicht, umfaßt die elektronische Blendensteuerschaltung 8 folgende Elemente.
• Das Tiefpassfilter 9 integriert ein Videosignal, welches von der Abtast- und Halteschaltung 3 abgegeben wird, um das betreffende Signal in einen Gleichspannungswert umzuwandeln. Die Vergleichsschaltungen 21, 22 sind imstande, eine Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit den Referenzspannungen V1, V2 (V1 > V2) zu vergleichen. Die Vergleichsschaltung 21 vergleicht die Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit der Referenzspannung V1, und die Vergleichsschaltung 22 vergleicht die Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit der Referenzspannung V2.
• Ein Decoder 13 gibt ein Additions-Befehlssignal oder ein Subtraktions-Befehlssignal ab, und zwar auf der Grundlage der Vergleichsergebnisse von den Vergleichsschaltungen 21, 22. Genauer gesagt gibt der Decoder 13 in dem Fall, dass die Vergleichsschaltung 11 ein Signal abgibt, welches kennzeichnend ist für das Vergleichsergebnis, gemäß dem das Ausgangssignal vom Tiefpassfilter 9 höher ist als die Referenzspannung V1, das Additions-Befehlssignal ab, welches zu einer Erhöhung der Verschlussgeschwindigkeit führt.
• Wenn die Vergleichsschaltung 22 ein Signal abgibt, das kennzeichnend ist für das Vergleichsergebnis, gemäß dem das Ausgangssignal von Tiefpassfilter 9 niedriger ist als die Referenzspannung V2, gibt der Decoder 13 das Subtraktions- Befehlssignal ab, welches zur Verringerung der Verschlusszeit führt.
• Wenn weder die Vergleichsschaltung 21 noch die Vergleichsschaltung 22 das Signal abgibt oder wenn das Ausgangssignal vom Tiefpassfilter 9 niedriger ist als die Referenzspannung V1 und höher als die Referenzspannung V2, gibt der Decoder 13 weder das Additions-Befehlssignal noch das Subtraktions- Befehlssignal ab. Ein Teil bzw. Bereich zwischen den ersten und zweiten Referenzspannungen V1 und V2 ist die Totzone, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist, die etwas breiter gemacht ist als durch den Betrag gegeben ist, um den der Signalpegel des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 geändert wird, wenn eine Einheitszeit-(1/15734 s) Belichtungszeit in dem Verhältnis geändert wird, in dem die Verschluss-Verstärkungsdifferenz 10% beträgt.
• Es ist eine Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 dargestellt, in der ein Impulszählwert gespeichert wird, der eine Verschlussgeschwindigkeit bestimmt, und die einen Zählwert auf der Grundlage des Befehlssignals von dem Decoder 13 erhöht oder verringert.
• Ferner ist eine Takterzeugungsschaltung 15 vorgesehen, die das Vertikal-Austastsignal VBLK, das Auslesesignal XSG1 und das Horizontal-Synchronisiersignal HD für die Erzeugung eines Taktimpulses CLK zugeführt erhält. Dieser Taktimpuls CLK wird ein Verschlussimpuls, wenn er durch eine Verschluss-Taktimpulserzeugungsschaltung 17 getastet wird, was später beschrieben wird.
• Die Takterzeugungsschaltung 15 erzeugt einen ersten Impuls je Horizontal-Austastperiode auf das Auslesesignal XSG1 hin. Die Frequenz dieses ersten Impulses beträgt selbstverständlich 15734 Hz. Die Takterzeugungsschaltung 15 behält die Erzeugung des ersten Impulses von 15734 Hz in Abhängigkeit vom Auslesesignal XSG1 während einer Zeitspanne bei, in der die Vertikal-Austastperiode beendet wird, die nächste Vertikal- Abtastperiode begonnen und diese Vertikal-Abtastperiode beendet wird. Wenn die nächste Vertikal-Austastperiode begonnen wird, nachdem die Vertikal-Austastperiode beendet worden ist, wird der durch die Takterzeugungsschaltung 15 erzeugte Impuls vom ersten Impuls zu einem zweiten Impuls umgeschaltet. Der zweite Impuls weist eine Frequenz von 2 MHz (oder 1 MHz) auf. Wenn das Auslesesignal XSG1 während der Vertikal-Austastperiode erzeugt wird, wird die Takterzeugungsschaltung 15 in den Zustand gebracht, in welchem sie den ersten Impuls erzeugen kann. Die Takterzeugungsschaltung 15 wiederholt einen derartigen Betrieb je Teilbildperiode.
• Der Grund dafür, dass die Frequenzen der während der Vertikal-Abtastperiode und der Vertikal-Austastperiode erzeugten Impulse verändert werden, wird nachstehend beschrieben.
• Um die Einführung einer Störung in das Videosignal von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 durch den Verschlussimpuls während der Vertikal-Abtastperiode zu vermeiden, wird der Verschlussimpuls lediglich in der Horizontal-Austastperiode erzeugt. Die Vertikal-Austastperiode wird die Austastperiode, und es liegt keinerlei Risiko dafür vor, dass eine Störung durch den Verschlussimpuls in das Videosignal eingeführt wird. Deshalb ist die Zeit, zu der der Verschlussimpuls erzeugt wird, nicht auf die Horizontal-Austastperiode beschränkt, so dass die Belichtungszeit in einer kurzen Einheitszeit geändert werden kann. Der Grund dafür, dass die Belichtungszeit in einer kurzen Einheitszeit geändert werden kann, liegt darin, dass in dem Fall, dass die Periode des Verschlussimpulses konstant ist, die Verschluss-Verstärkungsdifferenz ferner vergrößert wird, wenn die Verschlusszeit kürzer wird, was bewirkt, dass das Nachlaufen erfolgt. Deshalb kann verhindert werden, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz dadurch vergrößert wird, dass die Einheitszeit verringert wird, mit der die Belichtungszeit verändert wird.
• In der Anordnung ist ein Zähler 16 dargestellt, der den von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebenen Impuls zählt. Der Zähler 16 beginnt mit dem Zähler speziell dann, wenn er durch das Auslesesignal XSG1 zurückgesetzt ist. Außerdem erzeugt der Zähler 16 ein Rücksetzsignal, wenn sein Zählwert einen in der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 gespeicherten Zählwert erreicht.
• In der Anordnung ist eine Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 dargestellt, die in Abhängigkeit von dem Auslesesignal XSG1 eingestellt bzw. gesetzt wird und die auf ein Rücksetzsignal vom Zähler 16 hin zurückgesetzt wird. Während sich die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 im gesetzten Zustand befindet, ermöglicht die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17, dass der von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebene Impuls hindurchgelangt. Wenn sich die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 im Rücksetzzustand befindet, sperrt die betreffende Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 die Hindurchleitung des obigen Impulses. Ein Ausgangssignal von der Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 wird an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 als Verschlussimpuls abgegeben.
• Nachstehend wird die Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung beschrieben.
• Das Tiefpassfilter 9 leitet eine Spannung ab, die einer Helligkeit eines kompletten Bildschirms entspricht. Diese Spannung von dem Tiefpassfilter 9 wird mit den Referenzspannungen V1, V2 durch die Vergleichsschaltungen 21, 22 verglichen, wie dies Fig. 4 veranschaulicht.
• Wenn die Ausgangsspannung vom Tiefpassfilter 9 höher ist als die Referenzspannung V1 oder dann, wenn die Helligkeit des gesamten Bildschirms zu groß ist, gibt der Decoder 13 ein Befehlssignal ab, welches den Zählwert (das ist der durch den Zähler 16 zu zählende Wert) der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 erhöht. Wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 niedriger ist als die Referenzspannung V2 oder dann, wenn die Helligkeit des gesamten Bildschirms zu gering ist, gibt der Decoder 13 ein Befehlssignal ab, welches den Zählwert der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 verringert.
• Wie früher angemerkt, ist gemäß Fig. 3 der Bereich, in welchem die Ausgangsspannung der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 zwischen die Referenzspannung V1 und V2 fällt, die Totzone, und durch diese Totzone kann verhindert werden, dass der Nachlauf stattfindet. Dies bedeutet, dass in dem Fall, dass die Breite der Totzone breiter ist als der Spannungsschwankungsbetrag des Gleichspannungspegels des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2, dieses Ausgangssignal dem Einheitsbetrag entspricht, um den die Belichtungszeit geändert werden kann, womit es möglich ist zu verhindern, dass das Nachlaufen stattfindet. Deshalb wird der Nachlauf-Vermeidungseffekt bemerkbar, wenn die Breite der Totzone breiter wird. Falls die Breite der Totzone erweitert wird, wird jedoch sodann eine Steuerungsempfindlichkeit verschlechtert. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Blendensteuerung unmöglich wird, obwohl der mittlere bzw. zentrale Wert der Totzone vorzugsweise ein konvergierender Wert ist, falls ein derartiger Wert in die Totzone eintritt. Falls die Totzone breit ist, ist indessen die Möglichkeit gegeben, dass ein Videoausgangssignal in dem Bereich stabilisiert ist, der von dem konvergierenden Wert stark versetzt ist. Da die Verstärkung der AGC-Schaltung 4 unter einem vernünftigen Standpunkt bei etwa -20 dB liegt, wird bevorzugt, dass die Totzonenbreite V1-V2 etwa 10% des Dynamikbereiches des Videosignals beträgt. Deshalb wird die Verschluss-Verstärkungsdifferenz am Übersteigen von 10% unabhängig von der Vertikal-Abtastperiode oder der Vertikal-Austastperiode gehindert.
• Wenn die Ausgangsspannung von dem Tiefpassfilter 9 zwischen den Referenzspannungen V1 und V2 liegt, ist der Decoder 13 selbstverständlich daran gehindert, eine Addition oder Subtraktion bezüglich des Zählwertes der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 vorzunehmen.
• Wenn das Auslesesignal XSG1 erzeugt wird, erzeugt die Takterzeugungsschaltung 15 den Taktimpuls CLK von 15734 Hz in Synchronismus mit dem Vertikal-Synchronisiersignal. Sodann wird zu Beginn der Vertikal-Abtastperiode und am Ende der Vertikal-Abtastperiode die Frequenz des Taktimpulses CLK auf 2 MHz (oder 1 MHz) geändert. Der Taktimpuls CLK wird durch den Zähler 16 gezählt. Der Zähler 16 beginnt mit dem Zählen, wenn ihm das Auslesesignal XSG1 zugeführt wird, und sein Zählwert wird durch die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 bestimmt. Die Ladungsakkumulationszeit (das heißt die Belichtungszeit) wird kurz, wenn der Zählwert groß wird. Demgegenüber wird die Ladungsakkumulationszeit lang, wenn der Zählwert klein wird.
• Die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 tastet den Taktimpuls CLK, der von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegeben worden ist, und gibt den betreffenden Taktimpuls an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 als Verschlussimpuls ab. Genauer gesagt wird die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 in Abhängigkeit von dem Auslesesignal XSG1 welches ihr zugeführt wird, eingestellt bzw. gesetzt, um den Durchlaß des Ausgangsimpulses CLK zu ermöglichen. Die Verschlussimpuls- Erzeugungsschaltung 17 wird auf das Rücksetzsignal zurückgesetzt, welches erzeugt wird, wenn der Zähler 16 den Wert zählt, der durch die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 bestimmt ist, wodurch ein Hindurchlassen des Taktimpulses CLK verhindert wird. Diese Verhinderung bzw. Sperre wird solange fortgesetzt, bis das nächste Auslesesignal XSG1 an die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 abgegeben wird. Diese Sperrzeit wird eine Ladungsakkumulationszeit (das heißt die Belichtungszeit).
• Wenn bei dieser elektronischen Blendensteuerschaltung die Helligkeit zu groß ist, wird der Zählwert des Zählers 16 derart erhöht, dass die Belichtungszeit verringert wird. Wenn demgegenüber die Helligkeit zu gering ist, wird der Zählwert des Zählers 16 verringert, so dass die Belichtungszeit ausgedehnt ist. Deshalb wird die Blende so gesteuert, dass der Ausgangspegel der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 dauernd konstant wird, das heißt der Ausgangspegel fällt in die Totzone.
• Mit der elektronischen Blendensteuerschaltung kann die Belichtungszeit kürzer gemacht werden als eine Zeitspanne (1/1500 Sekunden), in der das Auslesesignal XSG1 abgegeben wird, nachdem die Vertikal-Austastperiode begonnen worden ist, da der Verschlussimpuls sogar während der Vertikal- Austastperiode erzeugt werden kann.
• Während der Verschlussimpuls zu jeder 1H-Zeit erzeugt werden kann, und zwar während der Vertikal-Austastperiode beim Stand der Technik, kann die Belichtungszeit höchstens auf 1/1500 Sekunden verkürzt werden, um das Nachlaufen zu vermeiden. Aus diesem Grunde hält der Dynamikbereich der Blende in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/1500 Sekunden (28 dB). Bei der vorliegenden Schaltung kann jedoch mit Rücksicht darauf, dass der Verschlussimpuls sogar in der Vertikal-Austastperiode erzeugt werden kann, die Belichtungszeit erheblich verkürzt werden, das heißt die Blende kann zu sehr geschlossen werden. Da bei dieser Schaltung die Frequenz des Verschlussimpulses während der Vertikal-Austastperiode 2 MHz beträgt, kann der Dynamikbereich in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/200000 Sekunden von theoretischen Standpunkt aus festgelegt werden (die Belichtungszeit kann bis zum Zehnfachen der Verschlussimpulsperiode verkürzt werden, so dass die Verschluss- Verstärkungsdifferenz in die 10% hineinfällt). Der Blendendynamikbereich kann in Abhängigkeit von der Frequenz des zweiten Impulses erheblich ausgeweitet werden.
• Dies heißt, dass der Blendendynamikbereich ohne das Auftreten des Nachlaufens erweitert werden kann. Falls die Periode des Verschlussimpulses so gewählt ist, dass sie die Horizontal- Periode innerhalb der Vertikal-Austastperiode ist, und zwar ähnlich bzw. entsprechend der Vertikal-Abtastperiode, dann nimmt die Verschluss-Verstärkungsdifferenz in der Vertikal- Abtastperiode erheblich zu. Die Verschluss-Verstärkungsdifferenz wird größer als zumindest der Maximalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenz innerhalb der Vertikal-Abtastperiode. Die Breite der Totzone muß stärker vergrößert werden als beim Stand der Technik, oder sonst tritt der Nachlauf auf.
• In der vorliegenden Schaltungsanordnung kann mit Rücksicht darauf, dass die Frequenz des Verschlussimpulses innerhalb der Vertikal-Austastperiode auf 2 MHz festgelegt ist, die Belichtungszeit in der Einheit von 1/2 000 000 Sekunden geändert werden. Daher kann der Maximalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenz innerhalb der Vertikal-Austastperiode kleiner gemacht werden als der Maximalwert innerhalb der Vertikal-Abtastperiode.
• In der vorliegenden Schaltung kann die Blende dadurch gesteuert werden, dass die Ladungsakkumulationszeit in einer Einheit von einer Periode geändert wird, deren Dauer kürzer ist als jene einer Horizontal-Abtastperiode.
• Die Blende kann dadurch gesteuert werden, dass der Akkumulations-Startzeitpunkt in der Einheit einer Periode geändert wird, deren Dauer kürzer ist als die Horizontal-Abtastperiode innerhalb der Vertikal-Austastperiode.
• Da die Ladungsakkumulationszeit durch Ändern des Akkumulationsstartzeitpunkts in der Einheit einer Periode gesteuert wird, die kürzer ist als eine Horizontal-Abtastperiode innerhalb der Vertikal-Austastperiode, kann eine Vergrößerung der Verschluss-Verstärkungsdifferenz verhindert werden, ohne dass eine Störung auftritt, während die kürzeste Ladungsakkumulationszeit im Vergleich zum Stand der Technik verringert werden kann. Deshalb kann der Blendendynamikbereich ohne das Nachlaufen ausgeweitet werden.
• Die Verschluss-Verstärkungsdifferenz, das ist das Verhältnis der Einheits-Änderungszeit der Ladungsakkumulationszeit in bezug auf die Ladungsakkumulationszeit, die vorliegt, wenn der Ladungsstartzeitpunkt innerhalb der Vertikal-Austastperiode liegt, ist so gewählt, dass sie den Maximalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenz in der Horizontal-Abtastperiode nicht übersteigt.
• Da die Ladungsakkumulationszeit durch Ändern des Akkumulationsstartzeitpunkts in der Einheit einer Periode gesteuert wird, die kürzer ist als eine Horizontal-Abtastperiode innerhalb der Vertikal-Abtastperiode, kann daher verhindert werden, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz vergrößert wird, ohne dass eine Störung auftritt.
• Die Verschluss-Verstärkungsdifferenz, die dann erhalten wird, wenn der Akkumulationsstartzeitpunkt innerhalb der Vertikal- Austastperiode liegt, ist so gewählt, dass er den Maximalwert der Verschluss-Verstärkungsdifferenz nicht übersteigt, welcher dann erhalten wird, wenn die Ladungsakkumulationszeit in der Einheit der Horizontal-Periode innerhalb der Vertikal- Abtastperiode geändert wird.
• Da der Akkumulationsstartzeitpunkt innerhalb der Vertikal- Austastperiode liegt, kann daher der Blendendynamikbereich ausgeweitet werden. Da die Verschluss-Verstärkungsdifferenz innerhalb der Vertikal-Abtastperiode kleiner gemacht ist als der Maximalwert in der Vertikal-Abtastperiode, kann außerdem das Nachlaufen vermieden werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass der Dynamikbereich der Blende ausgeweitet werden kann, während das Auftreten des Nachlaufens verhindert werden kann.
• Zusammenfassend umfaßt die elektronische Blendensteuerschaltung für eine Videokamera die Integrationsschaltung zur Integration des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung, die Vergleichsschaltung für den Vergleich des Ausgangssignals der Integrationsschaltung mit einem vorher bestimmten Referenzwert, die Takterzeugungsschaltung für die Erzeugung des ersten Impulses auf jede Horizontal-Austastperiode innerhalb der Vertikal-Abtastperiode und zur Erzeugung des zweiten Impulses mit einer Periode, die kürzer ist jene des ersten Impulses während der Periode bzw. Zeitspanne, die vor einem Zeitpunkt liegt, zu dem der Ausleseimpuls innerhalb der Vertikal-Abtastperiode erzeugt wird, sowie den Zähler zum Zählen des ersten Impulses während der Vertikal- Abtastperiode und zum Zählen des zweiten Impulses während der Periode, die vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem der Ausleseimpuls erzeugt wird, und zwar innerhalb der Vertikal-Abtastperiode, ferner die Zählwert-Bestimmungsschaltungseinrichtung zur Bestimmung bzw. Festlegung des Zählwerts, der durch den Zähler gezählt wird, welcher den Zählwert auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses erhöht oder verringert, und die Verschlussimpulsschaltung zur Erzeugung des Verschlussimpulses auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Zählwert- Bestimmungsschaltung, um die Ladungsakkumulationszeit der Festkörper-Abbildungsvorrichtung zu steuern.
• Da der Verschlussimpuls benutzt wird, indem der in jeder Horizontal-Abtastperiode innerhalb der Vertikal-Abtastperiode erzeugte erste Impuls und der zweite Impuls mit einer Zeitperiode, die kürzer ist als die des ersten Impulses, innerhalb der Vertikal-Abtastperiode erzeugt wird und da die Ladungsackumulationszeit auf der Grundlage der mittleren Helligkeit des vorliegenden Videosignals vermindert oder ausgeweitet werden kann, kann der Dynamikbereich der Blende ausgeweitet werden, ohne dass die Störung und das Nachlaufen auftreten.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 wird nunmehr ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In Fig. 6 und 7 sind Einzelteile, die jenen der Fig. 4 und 5 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
• In Fig. 6 ist eine elektronische Blendensteuerschaltung 8 veranschaulicht. Das Tiefpassfilter (LPF) 9 ist imstande, das von der Abtast- und Halteschaltung 3 abgegebene Videosignal zu integrieren, um das so integrierte Videosignal in einen Gleichspannungswert umzuwandeln. Dargestellt sind die Vergleichsschaltungen 21, 22, welche die Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit den Referenzspannungen V1, V2 (V1 > V2) vergleichen. Die Vergleichsschaltung 21 vergleicht die Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit der Referenzspannung V1, und die Vergleichsschaltung 22 vergleicht die Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 9 mit der zweiten Spannung V2.
• Der Decoder 13 ist imstande, auf der Grundlage der Vergleichsergebnisse von den Vergleichsschaltungen 21, 22 das Additions-Befehlssignal oder das Subtraktions-Befehlssignal abzugeben. Wenn die Vergleichsschaltung 21 das Signal abgibt, welches kennzeichnend ist für das Vergleichsergebnis, gemäß dem das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 höher ist als die Referenzspannung V1, gibt der Decoder 13 das Additions- Befehlssignal ab, so dass die Verschlussgeschwindigkeit vergrößert wird.
• Wenn die Vergleichsschaltung 22 das Signal abgibt, welches kennzeichnend ist für das Vergleichsergebnis, gemäß dem das Ausgangssignal von dem Tiefpassfilter 9 niedriger ist als die Referenzspannung V2, gibt der Decoder 13 das Subtraktions- Befehlssignal ab, so dass die Verschlussgeschwindigkeit verringert wird. Wenn weder die Vergleichsschaltung 21 noch die Vergleichsschaltung 22 das Signal abgibt, das heißt dann, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 niedriger ist als die Referenzspannung V1 und höher ist als die Referenzspannung V2, gibt der Decoder 13 weder das Additions- Befehlssignal noch das Subtraktions-Befehlssignal ab.
• Die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 ist imstande, einen Impulszählwert zu speichern, der die Verschlussgeschwindigkeit bestimmt, und den Zählwert auf der Grundlage des Befehlssignals von dem Decoder 13 her zu erhöhen oder zu vermindern. Die Takterzeugungsschaltung 15 ist imstande, den Taktimpuls CLK zu erzeugen, der als Verschlussimpuls dient, wenn er durch die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 getastet bzw. weitergeleitet wird, wie dies später beschrieben wird. Der Taktimpuls CLK wird von der Taktimpulserzeugungsschaltung 15 je Horizontal-Austastperiode erzeugt und weist daher die Frequenz von 15734 Hz auf. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Verschlussimpuls lediglich während der Horizontal- Austastperiode erzeugt werden muß, um das Einführen der Störung in das Videosignal zu verhindern, das von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 abgegeben wird, und zwar auf Grund des Verschlussimpulses während der Vertikal-Abtastperiode.
• Dargestellt ist der Zähler 16, der den von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebenen Impuls zählt. Der Zähler 16 beginnt mit dem Zählen des Impulses speziell dann, wenn er gelöscht oder durch das Auslesesignal XSG1 (ROG) zurückgesetzt ist. Der Zähler 16 erzeugt das Rücksetzsignal, wenn der Zählwert den Zählwert erreicht, der durch die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 bestimmt ist.
• Die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 wird auf das ihr zugeführte Auslesesignal XSG1 hin eingestellt bzw. gesetzt, und sie wird durch das ihr von dem Zähler 16 zugeführte Rücksetzsignal zurückgesetzt. Die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 ermöglicht die Hindurchleitung des von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebenen Impulses, während sie sich im Setzzustand befindet. Die Verschlussimpuls- Erzeugungsschaltung 17 verhindert die Weiterleitung des von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebenen Impulses, während sie sich im Rücksetzzustand befindet. Das Ausgangssignal von der Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 wird an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 als Verschlussimpuls abgegeben.
• Dargestellt ist eine Referenzwert-Bestimmungsschaltung 18, die durch einen Impulsbreitenmodulator gebildet ist. Die Referenzwert-Bestimmungsschaltung 18 erzeugt die obere Referenzspannung V1 und die untere Referenzspannung V2 mit Werten, welche der Zeitspanne bzw. Zeitperiode entsprechen, während der die Referenzwert-Bestimmungsschaltung 18 durch das Rücksetzsignal vom Zähler 16 zurückgesetzt wird, nachdem das Auslesesignal XSG1 empfangen worden ist. Die Spannungen V1, V2 werden dann über die Gleichspannungs-Tiefpassfilter 19, 20 an Referenz-Eingangsanschlüsse (-) der Vergleichsschaltungen 21 bzw. 22 abgegeben.
• Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm, welches dazu herangezogen wird zu erläutern, dass die Totzonenbreite entsprechend der Belichtungszeit geändert wird. Wenn die Belichtungszeit verringert wird, was mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz erhöht wird, werden die oberen und unteren Referenzwerte V1, V2 schrittweise (in vier Schritten) geändert, und die Totzonenbreite wird erweitert. Genauer gesagt wird der obere Referenzwert V1 vergrößert, wenn die Verschluss-Verstärkungsdifferenz vergrößert wird. Der untere Referenzwert V2 wird verringert, wenn die Verschluss-Verstärkungsdifferenz vergrößert wird.
• Der Grund hierfür liegt darin, dass die Totzonenbreite in einem solchen Ausmaß schmal gemacht ist, dass jeglicher Nachlauf entsprechend der Größe der Verschluss-Verstärkungsdifferenz nicht auftritt. Die Änderung der Totzonenbreite in Übereinstimmung mit der Verschluss-Verstärkungsdifferenz kann ohne einen Schritt erfolgen, sie kann jedoch schrittweise vorgenommen werden. Im letzteren Fall genügen vier Schritte im Hinblick auf die praktische Anwendung.
• Nunmehr wird die Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten elektronischen Blendensteuerschaltung erläutert.
• Das Tiefpassfilter 9 gibt die der Helligkeit des gesamten Bildschirms entsprechende Spannung ab. Die Ausgangsspannung wird mit den Referenzspannungen V1, V2 durch die Vergleichsschaltungen 21, 22 verglichen.
• Wenn die Ausgangsspannung von dem Tiefpassfilter 9 höher ist als die obere Referenzspannung V1 oder dann, wenn die Helligkeit zu hoch ist, gibt der Decoder 13 das Befehlssignal ab, welches den Zählwert (das ist der durch den Zähler 16 gezählte Wert) der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 erhöht. Wenn die Ausgangsspannung von dem Tiefpassfilter 9 niedriger ist als die Referenzspannung V2 ist oder dann, wenn die Helligkeit zu gering ist, gibt der Decoder 13 das Befehlssignal ab, welches den Zählwert der Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 verringert.
• Der Zähler 16 beginnt mit dem Zählen des von der Takterzeugungsschaltung 15 erzeugten Taktimpulses CLK auf das Auslesesignal XSG1 hin. Wenn der Zähler 16 den Zählwert zählt, der durch die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 bestimmt ist, gibt der betreffende Zähler 16 das Rücksetzsignal an die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 ab.
• Wie zuvor beschrieben, bewirkt die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 eine Tastung bzw. Weiterleitung des von der Takterzeugungsschaltung 15 abgegebenen Impulses CLK und gibt den betreffenden Impuls an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 als Verschlussimpuls ab. Genauer gesagt wird die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 durch das ihr zugeführte Auslesesignal XSG1 eingestellt, um das Durchlassen des abgegebenen Taktimpulses CLK zu ermöglichen. Die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 wird durch das vom Zähler 16 erzeugte Rücksetzsignal zurückgesetzt, wenn der Zähler 16 den Zählwert zählt, der durch die Zählwert-Bestimmungsschaltung 14 bestimmt ist, um dadurch die Weiterleitung des abgegebenen Taktimpulses CLK zu verhindern. Diese Verhinderung bzw. Sperrung setzt sich solange fort, bis das nächste Auslesesignal XSG1 an die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung 17 abgegeben wird. Sodann dient diese Sperrperiode bzw. Sperrzeit als Ladungsakkumulationszeit (das heißt als Belichtungszeit).
• Bei der elektronischen Blendensteuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform wird der Zählwert des Zählers 16 in dem Fall, dass die Helligkeit zu groß ist, derart vergrößert, dass die Belichtungszeit verringert ist. Umgekehrt wird der Zählwert des Zählers 16 verringert, wenn die Helligkeit zu gering ist, so dass die Belichtungszeit ausgedehnt ist. Folglich wird die Blende der Videokamera so gesteuert, dass der Ausgangspegel der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 in die Totzone fällt.
• Da die Referenzwert-Bestimmungsschaltung 18 die oberen und unteren Referenzspannungen V1, V2 entsprechend der Belichtungszeit erzeugt, das heißt entsprechend der Verschluss- Verstärkungsdifferenz, und diese Spannungen über die Tiefpassfilter 19, 20 an die Referenzspannungs-Eingangsanschlüsse (-) der Vergleichsschaltungen 21, 22 abgibt, um dadurch die Breite der Totzone zu ändern, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, kann die Breite der Totzone in Abhängigkeit auf einen geringen Pegel der Verschluss-Verstärkungsdifferenz hin in einem solchen Ausmaß verringert werden, dass kein Nachlaufen erfolgt.
• Bei der ersten Ausführungsform kann die Blende der Videokamera mit hoher Genauigkeit gesteuert werden, indem das Ausgangssignal von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung herangezogen wird. Infolgedessen ist die AGC-Schaltung 4, wie in Fig. 4 gezeigt, nicht immer erforderlich, das heißt die AGC- Schaltung 4 bei der ersten Ausführungsform kann weggelassen werden, wie dies durch einen Strichpunktblock veranschaulicht ist.
• Bei der ersten Ausführungsform wird die Differenz zwischen den oberen und den unteren Referenzwerten in Abhängigkeit von der Ladungsakkumulationszeit geändert, wenn die Ladungsakkumulationszeit vermindert wird.
• Da die Breite der Totzone in Abhängigkeit von der Ladungsackumulationszeit geändert wird, kann daher die Breite der Totzone in Abhängigkeit von der Dauer der Akkumulationszeit verringert werden ohne die Gefahr des Auftretens eines Nachlaufens. Daneben kann der Fehlerbereich der Blende in Abhängigkeit von der Ladungsakkumulationszeit verringert werden, das heißt die Breite der Totzone kann in Abhängigkeit von der Steuerungsempfindlichkeit der vorliegenden Verschlussgeschwindigkeit erweitert werden. Damit kann die Steuerungsempfindlichkeit unabhängig von der Verschlussgeschwindigkeit zur maximalen Genauigkeit gesteigert werden, die vom prinzipiellen Standpunkt aus bestimmt ist, oder nahezu zur oberen maximalen Genauigkeit.
• Bei der ersten Ausführungsform ist die elektronische Blendensteuerschaltung für eine Videokamera vorgesehen, umfassend die Integrationsschaltung zum Integrieren des Ausgangssignals von der Festkörper-Abbildungsvorrichtung, die Referenzwert- Bestimmungsschaltung zur Änderung des oberen Referenzwertes und/oder des unteren Referenzwertes auf der Grundlage der Ladungsakkumulationszeit, die Vergleichsschaltungen für einen Vergleich des Ausgangssignals von der Integrationsschaltung mit den oberen und unteren Referenzwerten, die Takterzeugungsschaltung für die Erzeugung des Impulses je Horizontal- Austastperiode, den Zähler zum Zählen des Impulses, die Zählwert-Bestimmungseinrichtung zum Zählen des durch den Zähler gezählten Zählwertes und zum Erhöhen oder Verringern des bestimmten Zählwertes in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen sowie die Verschlussimpuls-Erzeugungsschaltung zur Steuerung der Ladungsakkumulationszeit durch Heranziehen des Verschlussimpulses in Abhängigkeit von der Abgabezeit des Zählers.
• Da die elektronische Blendensteuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform die Referenzwert-Bestimmungsschaltung aufweist, welche den oberen Referenzwert und/oder den unteren Referenzwert auf der Grundlage der Ladungsakkumulationszeit ändert, kann daher die Totzonenbreite, das ist die Differenz zwischen den oberen und unteren Referenzwerten auf der Grundlage der Ladungsakkumulationszeit gesteuert werden. Außerdem kann der Fehlerbereich der Blende entsprechend der Ladungsackumulationszeit verringert werden.
• Speziell kann die Breite der Totzone in Abhängigkeit von der Steuerempfindlichkeit in der vorliegenden Verschlussgeschwindigkeit erweitert werden. Demgemäß kann die Steuerempfindlichkeit zur maximalen Genauigkeit erhöht werden, die vom prinzipiellen Standpunkt aus bestimmt ist, oder nahezu zur oberen bzw. darüber liegenden maximalen Genauigkeit, und zwar unabhängig von der Verschlussgeschwindigkeit.
• Ferner wird die Periode des Verschlussimpulses in der Vertikal-Austastperiode verringert, um den Dynamikbereich der Blende zu erweitern. Es wird verschiedentlich beobachtet, dass der Blendendynamikbereich in einem Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/100 000 Sekunden (oder in einem Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/200 000 Sekunden oder mehr) ausgewählt ist. In diesem Falle ist die Anzahl der Schritte bzw. Stufen auf etwa 900 vergrößert, was etwa 15 Sekunden in Anspruch nimmt, um die optimale Blende zu erreichen. Es erübrigt sich darauf hinzuweisen, dass dann, wenn der Dynamikbereich der Blendensteuerung in einen Bereich von 1/60 Sekunden bis 1/200 000 Sekunden erweitert ist, ein maximaler Wert an Zeit, die zur Erzielung der optimalen Blende erforderlich ist, unabweislich vergrößert ist. Infolgedessen ist in dem Fall, dass die Intensität des auf das Objekt abgestrahlte Lichtes erheblich verändert ist, eine Zeit, die für die Erzielung der richtigen Blendenbedingung erforderlich ist, zu sehr vergrößert ist, um zu einer praktischen Zeit zu werden.
• Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der elektronischen Blendensteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Hinblick auf Fig. 9 sei angemerkt, dass Einzelteile, die jenen in Fig. 4 und 6 entsprechen, bereits beschrieben worden sind und deshalb hier nicht beschrieben zu werden brauchen. Daher wird nachstehend lediglich die Schaltungsanordnung der elektronischen Blendensteuerschaltung 8 beschrieben.
• Wie in Fig. 9 veranschaulicht, integriert das Tiefpassfilter 9 das von der Abtast- und Halteschaltung 3 abgegebene Videosignal, um den Mittelwert (Gleichspannungswert) eines Teilbildes zu erzeugen. Dabei ist eine Intensitäts-Detektiereinrichtung 31 vorgesehen, die das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zugeführt erhält, um die mittlere (gesamte) Helligkeit des Videosignals zu ermitteln, Die Intensitäts- Detektiereinrichtung 31 weist vier Vergleichsschaltungen COM1 bis COM4 auf.
• Die Vergleichsschaltungen COM1 bis COM4 erhalten an ihren nicht invertierenden Eingangsanschlüssen das Ausgangssignal vom Tiefpassfilter 9 zugeführt, und außerdem werden ihren invertierenden Eingangsanschlüssen Vergleichs-Referenzspannungen Vref1 bis Vref4 zugeführt.
• Die Vergleichs-Referenzspannungen Vref1 bis Vref4, die den Vergleichsschaltungen COM1 bis COM4 zugeführt werden, unterscheiden sich voneinander. Deshalb kann der Grad bzw. das Ausmaß des Ausgangssignals des Tiefpassfilters 9 aus fünf Graden auf der Grundlage der Ausgangssignale von den Vergleichsschaltungen COM1 bis COM4 ermittelt werden.
• Im besonderen werden der Maximalwert und der Minimalwert des Ausgangssignals von dem Tiefpassfilter 9 durch das Ausgangssignal der Intensitäts-Detektiereinrichtung 31 unterteilt, um fünf Bereiche bereitzustellen. Demgemäß kann bestimmt werden, zu welchem Grad der fünf Grade das betreffende Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 gehört. Die fünf Grade sind klassifiziert als (1) sehr hell, (2) hell, (3) normal, (4) dunkel und (5) sehr dunkel.
• Dargestellt ist ein Decoder 32, der aus dem Ausgangssignal der Intensitäts-Detektiereinrichtung 31 feststellt, zu welchem Bereich der fünf Bereiche (1) bis (5) das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 gehört; er gibt ein Additions-/Subtraktionssignal und ein Antwortsignal auf ein ermitteltes Ergebnis hin ab.
• Der Decoder 32 gibt das Additions-/Subtraktionssignal, welches kennzeichnend ist für die Addition, an eine Additions-/ Subtraktionsschaltung 33 ab, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereich (1) sehr hell und zum Bereich (2) hell gehört. Der Decoder 32 gibt das Additions-/Subtraktionssignal, welches kennzeichnend ist für die Subtraktion, an die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 ab, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereich (4) dunkel und zum Bereich (5) sehr dunkel gehört. Wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereich (3) normal gehört, erzeugt der Decoder 32 kein Befehlssignal, welches kennzeichnend ist für die Addition und die Subtraktion. Dies heißt, dass dann, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereich (3) normal gehört, die Ladungsakkumulationszeit nicht geändert wird und dass der Grad (3) auf die bzw. als Totzone bezogen ist.
• Ferner gibt der Decoder 32 an einen Wähler bzw. an eine Auswahleinrichtung 34 ein Antwortsignal ab, welches eine normale Änderung der Ladungsakkumulationszeit bestimmt, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereiche (2) hell oder zum Bereich (4) dunkel gehört. Der Decoder 32 gibt an die Auswahleinrichtung 34 ein Antwortsignal ab, welches eine schnelle Änderung der Ladungsakkumulationszeit bestimmt, wenn das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 9 zum Bereich (1) sehr hell oder zum Bereich (5) sehr dunkel gehört.
• Die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 addiert oder subtrahiert einen berechneten Wert der Auswahleinrichtung 34 zu oder von einem Wert, der in einer Verriegelungs- bzw. Latch- Schaltung 35 gespeichert ist, und gibt den addierten oder subtrahierten Wert an die betreffende Verriegelungsschaltung 35 ab.
• Die Auswahleinrichtung 34 erhält als Eingangssignale zwei berechnete Werte, einen bei einer normalen Änderung berechneten Wert z. B. "1" und einen für bzw. bei einer schnellen Änderung berechneten Wert, z. B. "6", und außerdem erhält sie das Antwortsignal als Auswahlsignal. Sodann wählt die Auswahleinrichtung 34 das durch das Antwortsignal bestimmte Signal aus den beiden Eingangssignalen aus, die ihr zugeführt sind, und gibt das ausgewählte Signal an die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 ab.
• Dies heißt, dass die Auswahleinrichtung 34 den bei normaler Änderung berechneten Wert, z. B. "1" abgibt, wenn das Antwortsignal das Signal ist, welches die normale Änderung bestimmt. Wenn das Antwortsignal das Signal ist, welches die schnelle Änderung bestimmt, gibt die Auswahleinrichtung 34 den für die schnelle Änderung berechneten Wert, z. B. "6" ab, wodurch die Akkumulationszeit der schnellen Änderung mit einer Geschwindigkeit geändert werden kann, die sechsmal so hoch ist wie die der normalen Änderung der Akkumulationszeit. Nebenbei sei angemerkt, dass der für die normale Änderung berechnete Wert nicht stets auf "1" beschränkt ist und dass der für die schnelle Änderung berechnete Wert ebenfalls nicht stets auf "6" beschränkt ist.
• Ferner kann der für die gewöhnliche Änderung berechnete Wert so festgelegt werden, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz der erste Wert wird (z. B. ±10%); und der für die schnelle Änderung berechnete Wert kann so festgelegt werden, dass die Verschluss-Verstärkungsdifferenz ein zweiter Wert (z. B. ±20%) wird, der größer ist als der erste Wert. Mit dieser Anordnung kann ein stabiler Blendenbetrieb unabhängig von der Dauer der Akkumulationszeit realisiert werden.
• Die Verriegelungsschaltung 35 vermag den gegenwärtigen Wert der Anzahl an Verschlussimpulsen zu speichern, die von der elektronischen Blendensteuerschaltung 8 abgegeben werden sollten, nachdem die elektronische Blendensteuerschaltung 8 den Ausleseimpuls je Teilbild erzeugt hat. Wenn der Ausleseimpuls von der elektronischen Blendensteuerschaltung 8 erzeugt ist, gibt die Verriegelungsschaltung 35 ihren gespeicherten Wert an den Zähler 16 ab und liefert denselben an die Additions-/Subtraktionsschaltung 33. Sodann nimmt die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 eine Addition oder Subtraktion des berechneten Wertes der Auswahleinrichtung 34 zu oder von dem gespeicherten Wert der Verriegelungsschaltung 35 vor und lädt das addierte und subtrahierte Ergebnis in die Verriegelungsschaltung 35. Der gespeicherte Wert der Verriegelungsschaltung 35 wird durch eine Reihe der zuvor genannten Operation aktualisiert.
• Wenn Daten, die kennzeichnend sind für die Anzahl an Verschlussimpulsen, die abgegeben werden sollten, nachdem der Ausleseimpuls je Teilbild erzeugt worden ist, in den Zähler 16 von der Verriegelungsschaltung 35 geladen werden, zählt der Zähler 16 die Verschlussimpulse der entsprechenden Zahl. Am Ende des Zählvorgangs gibt der Zähler 16 ein Übertragssignal an eine Gatter- bzw. Tastschaltung 37 ab.
• Die Gatter- bzw. Tastschaltung 37 vermag den Verschlussimpuls zu tasten und gibt ihn an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 ab. Die betreffende Tastschaltung 37 öffnet ihr Gatter bzw. Verknüpfungsglied in Abhängigkeit von dem ihr je Teilbild je zugeführten Ausleseimpuls und schließt ihr Gatter bzw. Verknüpfungsglied in Abhängigkeit von dem ihr vom Zähler 16 zugeführten Übertragssignal. Deshalb wird der Verschlussimpuls kontinuierlich von der elektronischen Blendensteuerschaltung 8 an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 abgegeben, bis die Tastschaltung 37 das Übertragssignal vom Zähler 16 zugeführt erhält, nachdem dieser Ausleseimpuls aufgenommen worden ist.
• Fig. 10 zeigt ein Zeitdiagramm, das für die Erläuterung der Arbeitsweise der elektronischen Blendensteuerschaltung 8 gemäß der zweiten Ausführungsform herangezogen wird.
• Das durch die Abtast- und Halteschaltung 3 abgetastete und festgehaltene Videosignal wird mittels des Tiefpassfilters 9 integriert und dadurch in ein Signal umgewandelt, welches einen Mittelwert eines Teilbildes repräsentiert. Das so umgewandelte Signal ist dasjenige Signal, welches die gesamte (mittlere) Helligkeit des Bildschirms eines Teilbildes repräsentiert.
• Dieses für die Intensität auf dem Bildschirm kennzeichnende Signal wird der Intensitäts-Detektiereinrichtung 31 eingangsseitig zugeführt, und die Intensitäts-Detektiereinrichtung 31 ermittelt aus dem Eingangssignal, zu welchem Bereich bzw. Grad der fünf Grade eine solche Intensität (Helligkeit) gehört.
• Unter der Annahme, dass Vmax der Maximalwert des Ausgangssignals V vom Tiefpassfilter 9 ist und dass Vmin der Minimalwert des Ausgangssignal V vom Tiefpassfilter 9 ist, wird dann, wenn die Beziehung Vmax ≥ V ≥ Vref1 erfüllt ist, bewertet, dass die Intensität sehr hell (1) ist. Wenn Vref1 ≥ V ≥ Vref2 erfüllt ist, wird bewertet, dass die Intensität hell (2) ist. Wenn Vref2 ≥ V ≥ Vref3 erfüllt ist, wird bewertet, dass die Intensität normal (3) ist. Wenn Vref3 ≥ V ≥ Vref4 erfüllt ist, wird gefolgert, dass die Intensität dunkel (4) ist. Wenn Vref4 ≥ V ≥ Vmin erfüllt ist, wird gefolgert, dass die Intensität sehr dunkel (5) ist.
• Nunmehr sei angenommen, dass die Intensität als hell (2) bewertet wird, wenn die Beziehung Vref1 > V > Vref2 erfüllt ist. Sodann gibt der Decoder 32 an die Addier-/Subtrahierschaltung 33 das Additions-/Subtraktionssignal ab, welches das Additions-Befehlssignal repräsentiert, und er liefert außerdem an die Auswahleinrichtung 34 das Antwortsignal, welches das die normale Änderung angebende Befehlssignal repräsentiert.
• Die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 addiert einen numerischen Wert "1", der von der Auswahleinrichtung 34 abgegeben ist, zu dem darin von der Verriegelungsschaltung 35 geladenen Wert, nachdem der Ausleseimpuls ROG erzeugt worden ist, wodurch der gespeicherte Wert in der Verriegelungsschaltung 35 als ein um "1" inkrementierter Wert aktualisiert ist.
• Dieser aktualisierte Wert wird ein Verschlussimpuls, der von der Tastschaltung 37 an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 während des nächsten Teilbildes abgegeben wird, wodurch somit die Ladungsakkumulationszeit der Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 um eine Periode des Verschlussimpulses verringert ist, das heißt die Blende wird geschlossen.
• Falls die Intensität auf die normale Intensität festgelegt ist, nachdem die zuvor erwähnten Operationen wiederholt worden sind, ist die Beziehung Vref2 > V > Vref3 erfüllt. Sodann ist der Decoder 32 in den Zustand gebracht, in welchem er weder das Additions-Befehlssignal noch das Subtraktions-Befehlssignal abgibt, so dass der in der Verriegelungsschaltung 35 gespeicherte numerische Wert überhaupt nicht geändert wird. Folglich wird die Ladungsakkumulationszeit nicht geändert.
• Anschließend sei angenommen, dass die Beziehung Vmax > V > Vref1 erfüllt ist, um die Intensität als sehr hell (1) zu bestimmen. Sodann gibt der Decoder 32 an die Additions-/Subtraktionsschaltung 33 das Additions-/Subtraktionssignal ab, welches kennzeichnend ist für den Additionsbefehl, und außerdem gibt er an die Auswahleinrichtung 34 das für eine schnelle Änderung vorgesehene Befehlssignal als Antwortsignal ab.
• Folglich wird der in der Verriegelungsschaltung 35 gespeicherte Wert zu einer Zeit in den für die schnelle Änderung vorgesehenen berechneten Wert aktualisiert, beispielsweise dadurch, dass der Wert um "6" vergrößert wird, so dass die Akkumulationszeit, während der die Festkörper-Abbildungsvorrichtung 2 die Signalladungen akkumuliert, um den Betrag, beispielsweise dem Sechsfachen der Periode bzw. Zeitspanne des Verschlussimpulses je Teilbild verringert wird, und die Blende wird mit einer Geschwindigkeit gespeist, die sechsmal so hoch ist wie die normale Geschwindigkeit. Deshalb wird die Intensität schnell verringert. Wenn Vref1 > V > Vref2 erfüllt ist, wird sodann die Geschwindigkeit, mit der die Akkumulationszeit geändert wird, auf die normale Änderungsgeschwindigkeit umgeschaltet. Falls die Intensität weiter verringert wird, so dass Vref2 > V > Vref3 erfüllt ist, wird die Akkumulationszeit nicht mehr geändert.
• Diese elektronische Blendensteuerschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform arbeitet in ähnlicher Weise wie in dem Fall, dass die Intensität hell (2) ist und sehr hell (1) ist, wenn die Intensität dunkel (4) und sehr dunkel (5) ist, und sie unterscheidet sich lediglich in den folgenden Punkten, Dies heißt, dass das Additions-/Subtraktionssignal das Signal wird, welches den Subtraktionsbefehl repräsentiert, und der gespeicherte Wert in der Verriegelungsschaltung 35 wird auf einen Wert aktualisiert, um verringert zu werden, wodurch die Ladungsakkumulationszeit ausgedehnt und die Intensität vergrößert sind.
• Mit der elektronischen Blendensteuerschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Intensität in fünf Graden bewertet. Wenn die Intensität als sehr hell (1) und als sehr dunkel (5) bewertet wird, wird die Intensität schnell geändert, so dass sie eine bestimmte Intensität wird. Wenn die Intensität die bestimmte Intensität erreicht, wird die Intensität auf die normale Geschwindigkeit geändert. Deshalb kann das Ansprechverhalten (Steuer- bzw. Regelgeschwindigkeit) in der Steuerung bzw. Regelung der elektronischen Blende gesteigert werden.
• Während die Intensität in fünf Graden bewertet wird, wie dies oben beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt; vielmehr kann die Intensität in vielen weiteren Graden bewertet werden. Wenn in diesem Falle das Antwort- bzw. Empfindlichkeitssignal in mehreren Graden, wie in drei Graden und vier Graden geschaltet wird, dann kann ungleich dem oben betrachteten Ausführungsbeispiel, bei dem das Antwort- bzw. Empfindlichkeitssignal lediglich in zwei Graden geschaltet wird, die Blendensteuergeschwindigkeit feiner geändert werden.
• Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel enthält die elektronische Blendensteuerschaltung die Intensitäts-Detektiereinrichtung zur Ermittelung, in welchen Bereich aus einer Anzahl von unterteilten Bereichen, die aus der Unterteilung des Maximalwerts und des Minimalwerts des Videosignals resultieren, der ermittelte Wert des Mittelwertes des Videosignals gehört. Die Ladungsakkumulationszeit kann bei der Antwortgeschwindigkeit entsprechend dem Ausgangssignal der Intensitäts-Detektiereinrichtung in einer solchen Weise gesteuert werden, dass der ermittelte Wert des Videosignals nahezu gleich dem bestimmten Wert wird.
• Demgemäß wird in Übereinstimmung mit der obigen elektronischen Blendensteuerschaltung der unterteilte Bereich, in den der ermittelte Wert des Mittelwertes des Videosignals hineinfällt, durch die Intensitäts-Detektiereinrichtung ermittelt, und die Blende der Festkörper-Abbildungsvorrichtung kann in Abhängigkeit von der Antwortgeschwindigkeit entsprechend dem ermittelten Ergebnis gesteuert werden, wodurch die Antwortgeschwindigkeit im Blendensteuerbetrieb erhöht werden kann.
• Die elektronische Blendensteuerschaltung der zweiten Ausführungsform weist die Intensitäts-Detektiereinrichtung auf, die eine Vielzahl von Vergleichsschaltungen für einen Vergleich von unterschiedlichen Vergleichswerten mit dem detektierten Wert des Mittelwertes des Videosignals enthält.
• Gemäß dieser elektronischen Blendensteuerschaltung kann der Bereich, zu dem der Mittelwert des Videosignals gehört, auf der Grundlage der Ausgangssignale von einer Vielzahl von Vergleichsschaltungen ermittelt werden, welche die Intensitäts- Detektiereinrichtung bilden.
• Ferner umfaßt bei der zweiten Ausführungsform die elektronische Blendensteuerschlatung das Tiefpassfilter zur Ermittelung des Mittelwertes des Videosignals, die Intensitäts- Detektiereinrichtung, die aus einer Vielzahl von Vergleichsschaltungen gebildet ist für einen Vergleich der verschiedenen Vergleichs-Referenzwerte mit den Ausgangssignalen des Tiefpassfilters, den Decoder, der auf der Grundlage der Ausgangssignale von den entsprechenden Vergleichsschaltungen in der Intensitäts-Detektiereinrichtung das Additions-/Subtraktionssignal erzeugt, welches die Addition oder Subtraktion in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die Intensität größer oder kleiner ist als der bestimmte Wert, sowie die Verriegelungsschaltung zur Speicherung des vorliegenden Wertes der Anzahl von Verschlussimpulsen, die nach Erzeugung des Ausleseimpulses abzugeben sind, sowie die Addier-/Subtrahierschaltung für die Addition oder Subtraktion des dem Antwortsignal von dem Decoder entsprechenden Wertes zu oder von dem in der Verriegelungsschaltung gespeicherten Wert, und zwar in Abhängigkeit von dem Additions-/Subtraktionssignal von dem Decoder, und das Laden desselben Signals in die Verriegelungsschaltung. Ferner umfaßt die betreffende Steuerschaltung den Zähler zum Zählen des Verschlussimpulses oder den mit den Verschlusszeiten des Zählwertes synchronisierten Impuls, der durch die Verriegelungsschaltung bestimmt wird, wenn dieser mit dem Ausleseimpuls zugeführt ist. Außerdem umfaßt die betreffende Steuerschaltung die Tastschaltung, die die Abgabe des Verschlussimpulses an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung auf den ihr zugeführten Ausleseimpuls hin ermöglicht und die die Abgabe des Verschlussimpulses an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung sperrt, wenn ihr das Übertragssignal zugeführt wird, nachdem der Zähler das Zählen des bestimmten Zählwertes abgeschlossen hat.
• Deshalb ermittelt in der elektronischen Blendensteuerschaltung der zweiten Ausführungsform das Tiefpassfilter den Mittelwert des Videosignals; die Intensitäts-Detektiereinrichtung, die aus einer Vielzahl von Vergleichsschaltungen gebildet ist, ermittelt einen Bereich der unterteilten Bereiche, zu dem der ermittelte Wert gehört. Der Decoder verarbeitet das ermittelte Ergebnis zur Erzeugung des Additions-/Subtraktionssignals, welches die Verringerung oder Ausweitung der Akkumulationszeit bestimmt, und er erzeugt außerdem das Antwortsignal, welches die Vergrößerung oder Verkleinerung der Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Akkumulationszeit geändert wird. Die Additions-/Subtraktionsschaltung addiert oder subtrahiert den vorliegenden Wert der Anzahl von Verschlussimpulsen zu oder von dem in der Verriegelungsschaltung gespeicherten Wert, und zwar auf das Additions-/Subtraktionssignal und das Antwortsignal hin nach Erzeugung des Auslesesignals. Der Zähler zählt die Verschlussimpulszeiten entsprechend dem Wert, der in der Verriegelungsschaltung gespeichert ist und der nach Erzeugung des Ausleseimpulses addiert oder subtrahiert wird. Die Tastschaltung gibt den Verschlussimpuls an die Festkörper-Abbildungsvorrichtung ab, während der Zähler die Verschlussimpulse zählt. Daher kann die Intensität durch Ändern der Signalladungs-Akkumulationszeit gesteuert werden. Außerdem kann die Geschwindigkeit, mit der die Signalladungs-Akkumulationszeit geändert wird, in Abhängigkeit von der Intensität des Bildschirms geändert werden. Daneben kann die Empfindlichkeit der Blende gesteigert werden.
• Nachdem Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, dürfte einzusehen sein, dass die Erfindung auf solche genauen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist und dass verschiedene Abänderungen und Modifikationen darin vom Durchschnittsfachmann ohne Abweichung vom Gegenstand der Erfindung vorgenommen werden könnten.

Claims (3)

1. Videokamera mit einer Bildabtastvorrichtung (2) zur Abtastung einfallenden Lichtes und zur Erzeugung von Ladungen sowie zur Abgabe eines den betreffenden Ladungen entsprechenden Ausgangssignals,

mit ersten und zweiten Komparatoren (21, 22) für einen Vergleich eines Gleichspannungspegels des betreffenden Ausgangssignals mit oberen und unteren Referenzpegeln zur Erzeugung von Vergleichs-Ausgangssignalen

und mit einer Belichtungszeit-Steuereinrichtung (13 bis 17) zur Aufnahme der genannten Vergleichs-Ausgangssignale und zur Steuerung einer Belichtungszeit der genannten Bildabtastvorrichtung entsprechend den betreffenden Vergleichs-Ausgangssignalen,

wobei die genannte Bildabtastvorrichtung (2) derart betrieben ist, dass die Ladungen akkumuliert werden, und wobei die genannte Belichtungszeit-Steuereinrichtung derart betrieben ist, dass die Belichtungszeit durch Einstellen einer Ladungsakkumulationszeit der betreffenden Bildabtastvorrichtung gesteuert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Referenzpegel veränderbar sind und dass eine Steuereinrichtung (18) vorgesehen ist zur Steuerung der betreffenden oberen und unteren Referenzpegel entsprechend einer Dauer der genannten Belichtungszeit, derart, dass eine Differenz zwischen den betreffenden oberen und unteren Referenzpegeln zunimmt, wenn die Belichtungszeit kürzer wird.

2. Videokamera mit einer Bildabtastvorrichtung (2) zur Abtastung einfallenden Lichtes und zur Erzeugung von Ladungen sowie zur Abgabe eines den betreffenden Ladungen entsprechenden Ausgangssignals,

mit ersten, zweiten, dritten und vierten Komparatoren (COM1-COM4) für einen Vergleich eines Gleichspannungspegels des betreffenden Ausgangssignals mit ersten, zweiten, dritten und vierten Referenzpegeln von hohem bis niedrigem Pegel zur Erzeugung von Vergleichs-Ausgangssignalen

und mit einer Belichtungszeit-Steuereinrichtung (33-37) für die Aufnahme der genannten Vergleichs-Ausgangssignale und zur Steuerung einer Belichtungszeit der Bildabtastvorrichtung entsprechend dem betreffenden Vergleichs-Ausgangssignal, wobei die betreffende Bildabtastvorrichtung (2) derart betrieben ist, dass sie die Ladungen akkumuliert, und wobei die genannte Belichtungszeit-Steuereinrichtung derart betrieben ist, dass die genannte Belichtungszeit durch Einstellen einer Ladungsakkumulationszeit der genannten Bildabtastvorrichtung gesteuert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (33-37) vorgesehen ist zur Steuerung eines Änderungsintervalls der genannten Belichtungszeit entsprechend den genannten Vergleichs-Ausgangssignalen, derart, dass die betreffende Belichtungszeit mit einer ersten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals höher ist als der genannte erste Pegel, dass die betreffende Belichtungszeit mit einer zweiten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals zwischen den ersten und zweiten Referenzpegeln liegt, dass die genannte Belichtungszeit mit einer dritten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals zwischen den dritten und vierten Referenzpegeln liegt, und dass die betreffende Belichtungszeit mit einer vierten Rate geändert wird, wenn der Pegel des genannten Ausgangssignals niedriger ist als der genannte vierte Pegel, dass die genannte erste Rate höher ist als die genannte zweite Rate, dass die genannte vierte Rate höher ist als die genannte dritte Rate, dass die genannte vierte Rate gleich der genannten ersten Rate ist und dass die genannte dritte Rate gleich der genannten zweiten Rate ist.

3. Videokamera nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die genannte Belichtungszeit-Steuereinrichtung derart betrieben ist, dass die in Fotoabtastelementen der genannten Bildabtastvorrichtung (2) akkumulierten Ladungen entladen werden.